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DIGITAL MEMORIES 41 - ELETTRONICA OGGI 490 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2020 Una soluzione economica ed efficiente La soluzione al problema appena sopra accennato si chiama EERAM. Il nucleo di memoria di una EERAM, che come visibile in figura 1 si connette al microcon- trollore tramite un’interfaccia I2C o SPI, è una SRAM. La EERAM utilizza la classica struttura della cella SRAM a sei transistor in auge da decenni. La modalità di uti- lizzo di una EERAM è identico a quello di una SRAM: l’utente può effettuare operazioni di lettura e scrittura a 8 bit, nonché eseguire letture e scritture in modalità byte o burst senza doversi preoccupare del numero di cicli di STORE o della endurance (durata utile) Nella figura 1 è possibile notare la presenza del C VCAP esterno (la cui capacità è pari tipicamente a 33 µF) che deve essere aggiunto per il funzionamento della SRAM non volatile. Quando l’alimentazione viene applicata per la prima volta all’EERAM, questo condensatore viene caricato a una tensione pari a V CC attraverso il dispositivo. Durante il normale funzionamento della SRAM, il condensatore rimane caricato a V CC , valore che viene monitorato a livello di sistema. Se la V CC del sistema scende al di sotto di una soglia impostata, il dispositivo lo interpreta come una interruzione o un calo di ten- sione (brown-out). A questo punto il di- spositivo sospende tutte le operazioni di I/O (Fig. 2), interrompe la sua connessio- ne con il pin V CC e utilizza l’energia ac- cumulata nel condensatore per alimen- tare il dispositivo attraverso il pin V CAP mentre trasferisce tutti i dati dalla SRAM alla EEPROM. Alla successiva accensio- ne di V CC , i dati vengono ritrasferiti alla SRAM, il condensatore viene ricaricato e il funzionamento della SRAM può ini- ziare esattamente dal punto in cui era stato interrotto. I prodotti con interfaccia I2C sono offerti in versioni a 4 Kbit, 16 Kbit e 64 Kbit. I prodotti con interfaccia SPI sono invece disponibili con densità di 64 Kbit, 256 Kbit, 512 Kbit e 1 Mbit. Il package SOIC a 8 pin è il package più diffuso per tutte le interfacce e densità, sebbene alcuni altri package siano anche offerti su al- cuni di questi prodotti. I clienti dovrebbero aspettarsi che una EERAM abbia circa il doppio del prezzo di una EEPROM seriale con la stessa densità e lo stesso tasso di utilizzo. Con questo prezzo aggiuntivo viene offer- ta ai progettisti la funzione SRAM con letture/scritture infinite e 100.000 cicli STORE (V CC ) sui transistor di backup non volatili. Da diversi decenni le memorie se- riali FRAM (FeRAM) hanno fornito questa funzione in molte di queste applicazioni. L’ampia diffusione delle FRAM è una chiara testimonianza dell’esigenza di po- ter disporre di queste funzioni NVSRAM, e le memorie EERAM sono in grado di soddisfare questa esigenza a prezzi più competitivi. I primi ad adottarle sono gli stessi utilizzatori delle FRAM, alla ricerca di una solu- zione che permetta sia di ridurre il costo della BOM sia di utilizzare un approccio basato su una tecnologia standard. Un esempio di applicazione: un contatore “in- telligente” Si passa ora a esaminare un’abitazione moderna in cui è stata installata una rete di contatori “smart” di energia elettrica. Il proprietario della casa può regolare il proprio consumo di energia (es. lavatri- ce/asciugatrice e così via) per ridurre le tariffe nelle ore di picco, e la società for- nitrice dell’utenza può misurare i livel- li di utilizzo in pochi minuti per gestire Fig. 1 – Funzionamento normale di una SRAM Fig. 2 – Caso in cui si verifichi una interruzione dell’alimentazione (V cc )